专利名称：注入式漏电保护方法
技术领域：
本发明涉及漏电保护方法，具体是一种注入式漏电保护方法。
背景技术：
矿井供电系统中的漏电保护对矿井的供电安全起着不可替代的重要作用，但长期 以来，现有的漏电保护方法存在选择性差的问题，这不仅始终困扰着广大工程技术人员，而 且已严重影响了矿井的供电安全。基于此，有必要发明一种全新的漏电保护方法。发明内容
本发明为了解决现有漏电保护方法选择性差的问题，提供了一种注入式漏电保护 方法。
本发明是采用如下技术方案实现的注入式漏电保护方法，该方法是采用如下步 骤实现的(1)根据配电网系统中各相电压的变化判断出接地故障相；(2)在接地故障相 的二次绕组和地之间加一信号源；(3)启动信号源向接地故障相的二次绕组中注入信号电 流，二次绕组中的信号电流感应到一次绕组中，并沿接地故障点返回一次绕组的中性接地 点；(4)通过检测配电网系统的各出线中有无注入信号电流来查找出接地分支和接地点的 确切位置。
本发明所述的注入式漏电保护方法的实质是人为增加了故障系统的零序电流；根 据叠加原理，系统正序电源提供的电流不变，但系统中实际流动的电流为两个电源(包括信 号源)提供的电流之和；从注入信号源的角度看，系统总阻抗与中性点直接接地电力系统发 生单相接地故障时的总接地阻抗相当；这样，注入信号源的端电压不需很高就能为故障系 统提供较理想的零序电流，供故障检测用，注入电流的大小可根据检测该电流所需强度而 定；与现有漏电保护方法相比，本发明所述的注入式漏电保护方法采用了信号注入法进行 单相接地故障的选线，该方案具有不受系统接地方式和零序电流大小影响的特点，具有较 高的选线准确率，因此其选择性更好。
本发明有效解决了现有漏电保护方法选择性差的问题，适用于各领域中的漏电保 护，尤其适用于矿井供电系统的漏电保护。
具体实施方式
注入式漏电保护方法，该方法是采用如下步骤实现的(1)根据配电网系统中零序电压的变化判断出系统是否发生接地故障，根据各相电压 的变化判断出接地故障相；当配电网系统发生单相接地故障时，故障相电压降为零，非故障 相电压升高为线电压，零序电压升高为相电压；(2)在接地故障相的二次绕组和地之间加一信号源；信号源加在接地故障相的二次绕 组上相当于加了一不对称三相电源；(3)启动信号源向接地故障相的二次绕组中注入信号电流，二次绕组中的信号电流感应到一次绕组中，并沿接地故障点返回一次绕组的中性接地点；(4)通过检测配电网系统的各出线中有无注入信号电流来查找出接地分支和接地点 的确切位置；注入信号电流在配电网系统的一次绕组中的流通具有以下特点a.注入信 号电流仅在故障线路中流通；b.注入信号电流仅在故障线路的故障相中流通；c.注入信 号电流在故障相经接地故障点返回到PT —次的中性接地点；根据特点a，配电网系统发生 单相接地故障时，注入信号电流仅在接地线路中流通，非接地线路中没有注入信号电流，这 样，只要检测出各出线中有无注入信号电流，就可以方便地找出故障线路，这就是基于注入 信号电流的单相接地故障选线原理；根据特点b和c，配电网系统发生单相接地故障时，注 入信号电流仅在变电站和故障点之间的一段线路中流通，越过故障点后，注入信号电流将 不再存在，因此在变电站与接地点之间存在分支的情况下，注入信号电流也不会流入无接 地故障的分支中；利用这一特点，可以查找出接地分支和接地点的确切位置，这就是基于注 入信号电流的单相接地故障定位原理；所述步骤(2)中，信号源为异频信号源；所述步骤(3)中，注入信号电流的频率与配电 网系统的固有信号频率不同，且注入信号电流的频率和幅值可根据检测需要进行调整。
具体实施时，结合井下供电系统的特点和现有的保护装置配置情况，制定完善合 理的单相接地故障选线方案(包括信号注入方式和注入位置的选择、注入信号频率和幅值 的确定、注入信号检测方式的选择、相关设备的配置和安装、测试方案的制定等)，并开发相 应的单相接地故障检测单元，即当系统发生单相接地故障后，单相接地故障检测单元能够 指示故障相别，同时启动信号源向故障系统注入信号，当单相接地故障消失后，能够切断注 入信号；同时开发满足单相接地故障选线要求的注入信号源，该信号源能够产生正弦交流 信号，所产生信号的频率不仅能与电力系统固有信号的频率相区分，而且可以根据需要方 便的对注入信号的频率和幅值进行调整，以满足信号检测的要求；进一步地，开发足够灵 敏、可靠的注入信号检测单元，利用高分辨率的A/D转换器对注入信号进行采集，并采用高 精度的模拟滤波和数字滤波相结合的方法，对注入信号进行精确的分离和提取；同时，制定 快速、可靠的跳闸策略，确保单相接地故障快速、准确切除，并进一步制定测试方案并开展 现场测试。
权利要求
1.一种注入式漏电保护方法，其特征在于该方法是采用如下步骤实现的(1)根据配 电网系统中零序电压的变化判断出系统是否发生接地故障，根据各相电压的变化判断出接 地故障相；(2)在接地故障相的二次绕组和地之间加一信号源；(3)启动信号源向接地故障 相的二次绕组中注入信号电流，二次绕组中的信号电流感应到一次绕组中，并沿接地故障 点返回一次绕组的中性接地点；(4)通过检测配电网系统的各出线中有无注入信号电流来 查找出接地分支和接地点的确切位置。
2.根据权利要求1所述的注入式漏电保护方法，其特征在于所述步骤(2)中，信号源 为异频信号源；所述步骤(3)中，注入信号电流的频率与配电网系统的固有信号频率不同， 且注入信号电流的频率和幅值可根据检测需要进行调整。
全文摘要
本发明涉及漏电保护方法，具体是一种注入式漏电保护方法。本发明解决了现有漏电保护方法选择性差的问题。注入式漏电保护方法，该方法是采用如下步骤实现的(1)根据配电网系统中各相电压的变化判断出接地故障相；(2)在接地故障相的二次绕组和地之间加一信号源；(3)启动信号源向接地故障相的二次绕组中注入信号电流，二次绕组中的信号电流感应到一次绕组中，并沿接地故障点返回一次绕组的中性接地点；(4)通过检测配电网系统的各出线中有无注入信号电流来查找出接地分支和接地点的确切位置。本发明有效解决了现有漏电保护方法选择性差的问题，适用于各领域中的漏电保护，尤其适用于矿井供电系统的漏电保护。
文档编号H02H3/26GK102035172SQ20101059748
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者卜海滨, 孔文军, 常杰, 张朝平, 徐建兵, 郭东兵 申请人:山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司